[发明专利]一种高效耐水的铜掺杂锰基催化剂的制备及其在低浓度臭氧分解中的应用

权利要求书

1.一种高效耐水臭氧分解催化剂，其特征在于:所述催化剂为铜掺杂的二氧化锰催化剂。

2.一种高效耐水臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将高锰酸钾、醋酸锰分别溶解于去离子水中，搅拌均匀形成均一溶液；

(2)将硝酸铜固体加入上述均一溶液中，超声搅拌均匀形成均一溶液；

(3)将上述均一溶液置于水热反应釜中进行水热，离心洗涤干燥后得到铜掺杂的二氧化锰催化剂粉末；

(4)将上述催化剂粉末置于一定浓度的盐酸中进行酸处理，干燥得到最终催化剂粉末材料；

(5)将上述粉末加入聚四氟乙烯乳液(PTFE,60％)中，加入去离子水，超声搅拌均匀，将催化剂载体放进浸渍液中，超声浸渍，烘干得到高效耐水臭氧分解催化剂成品。

3.根据权利要求2所述的一种高效耐水臭氧分解催化剂，其特征在于所用的锰源为高锰酸钾和醋酸锰，所用的铜源为硝酸铜或硫酸铜。

4.根据权利要求2所述的一种高效耐水臭氧分解催化剂，其特征在于高锰酸钾与醋酸锰的摩尔比为1：(2～4)；铜的负载量比例为2％-10％。

5.根据权利要求2所述的一种高效耐水臭氧分解催化剂，其特征在于水热反应釜的大小为50～250ml，水热反应温度为130～160℃，水热反应时间为1～3小时。

6.根据权利要求2所述的一种高效耐水臭氧分解催化剂，其特征在于酸处理的酸为盐酸，浓度为2～5mol/L，处理时间为10～30min。

7.根据权利要求2所述的一种高效耐水臭氧分解催化剂，其特征在于PTFE乳液与去离子水的体积比为1：(10～50)，催化剂浸渍液的浓度为0.3％～1.0％，超声浸渍时间为10～60分钟，烘干温度为60～80℃。

8.根据权利要求2-5中任一项所述的一种高效耐水臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于：还包括将纤维活性炭、颗粒活性炭、蜂窝活性炭、蜂窝堇青石、蜂窝铝板、功能分子筛、泡沫镍丝网或陶瓷微球等催化剂载体浸于步骤(4)中得到催化剂材料。